DE2841153A1

DE2841153A1 - Elektronische verschluss-steuerschaltung

Info

Publication number: DE2841153A1
Application number: DE19782841153
Authority: DE
Inventors: Masahiro Kawasaki
Original assignee: Asahi Kogaku Kogyo Co Ltd
Current assignee: Pentax Corp
Priority date: 1977-09-22
Filing date: 1978-09-21
Publication date: 1979-03-29
Also published as: GB2006446B; GB2006446A; JPS5448235A; DE2841153C2; JPS6041332B2; US4181413A

Description

PATKNTAN'WA'-TE A. GRÜNECKER

H. KINKELDEY

-«l-PNQ

STOCKMAlR

K. SCHUMANN

. DR BER MAT OPU-PHYS

P. H. JAKOB

P 13 159- 2/ίτ

Da BSI HIST- QPU-CHEM.

8 MÜNCHEN 22

MAXIMILIANSTRASSE 43

20. Sept. 1978

Elektronische Yerschluß-Steuerschaltung

Die Erfindung bezieht sich auf eine elektronische Verschluß-Steuer schaltung, die eine Kompressions-Operationsschaltung hat, die in einer Anzeigeschaltung oder der Blenden-Steuerschaltung einer Kamera mit einem elektronischen Verschluß benutzt wird, und eine Integrations schaltung aufweist, die in ihrer Verschluß-Steuer schaltung benutzt wird.

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telefon (oae) aasses telex os-asseo Telegramme monapat telekopierer

Bei einer herkömmlichen elektronischen Verschlußschaltung für eine Kamera wird das vor der Verschlußauslösung durch eine Objektivoptik hindurchgelangende Licht von einem lichtaufnehmenden Element aufgenommen und der sich ergebende optische Strom des licht aufnehmenden Elements wird einer logarithm"? sehen Kompression ausgesetzt. Der sich ergebende Wert wird zusammen mit einer Information über die Eilmempfindlichkeit und den Blendenwert einer Berechnung unterworfen, um eine Verschlußgeschwindigkeitsi π formation zu erhalten. Die Verschlußgeschwindigkeitsinformation, die einer logarithmischen Kompression unterworfen ist, wird angezeigt und gespeichert und die so gespeicherte Information wird einer logarithmischen Expansion ausgesetzt, um den Verschluß zu steuern.

Bei einer solchen Kamera wird ein optischer Strom in der Größen-

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Ordnung von 2 des lichtaufnehmenden Elementes einer logarithmischen Kompression unterworf en, wodurch die Berechnung mit der K-lmempfindlichkeit und der Information über den Blendenwert leicht ausgeführt werden kann. Jedoch wird eine Änderung in der Information, die für die inzeige der Verschlußgeschwindigkeit geeignet ist, erhalten.

Außerdem wird bei diesem Vorgang die Speicherung mit aus dem optischen Strahlengang des Objektivs zurückgezogenem lichtaufnehmenden Teil oder reflektierenden Spiegel beendet, bevor der Verschluß betätigt wird. Es kann daher kein geeignetes Ansprechen in bezug auf die Änderungen erreicht werden, die bewirkt werden, wenn der ELIm belichtet wird, so daß bei einer größeren Änderung der Objekthelligkeit das Objekt mit falschen Belichtungsbedingungen fotografiert werden kann.

TJm diese Schwierigkeit zu beseitigen, wurde eine Einrichtung entwickelt, bei der das Licht von einem Objekt von der Oberfläche eines Pilms oder dem Verschluß-Bodenvorhang unmittelbar vor dem FiIm reflektiert wird und dieses reflektierte Licht

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- J-

gemessen wird. Jedoch ist diese Einrichtung nicht mit der zuvor "beschriebenen Maßnahme des Aussetzens, des optischen Stroms des lichtaufnehmenden Elements einer logarithmischen Kompression kompatibel, da die Größe des reflektierten lichtes sehr gering ist, wenn die in der Objektivoptik vorgesehenen Blendenblätter auf einen bestimmten Wert abgeblendet werden. Es können daher keine geeigneten Ausgangsströme erreicht werden.

Um eine solche Einrichtung wirksam auszunutzen, bei der Licht von einem Objekt durch die Oberfläche eines Eilms oder den Verschluß-Bodenvorhang reflektiert wird und das reflektierte Licht in der beschriebenen Weise gemessen wird, wurde die in Pig. 1 gezeigte elektronische Verschlußschaltung vorgeschlagen.

In üg. 1 ist ein lichtaufnehmendes Element 1 über die Eingangsanschlüsse eines Operationsverstärkers 4- geschaltet. Ein Integrations-Kondensator 3 "und ein Zeitschalter 2, der synchron mit dem Lauf des oberen Verschlußvorganges geöffnet wird, sind zwischen den Ausgangsanschluß des Operationsverstärkers 4- und seinen invertierenden Eingangsanschluß geschaltet. Eine konstante Stromquelle 6 ist mit einem einstellbaren Widerstand 7 verbunden, der nach Maßgabe der ASA-ülmempfindlichkeit eingestellt wird. Oer Verbindungspunkt der konstanten Stromquelle und des einstellbaren Widerstandes 7 sowie der Ausgangsanschluß des Operationsverstärkers 4- sind mit den Eingangsanschlüssen eines Vergleichers 5 jeweils verbunden. Der Ausgangsanschluß des Vergleichers 5 ist mit der Basis eines Transistors 9 verbunden, der den Steuermagneten 8 für den Verschluß-Bodenvorhang speist. Außerdem ist eine elektrische Speisequelle 10 vorgesehen.

Während des Betriebs wird Licht von einem Objekt, nachdem es durch die Objektivoptik hindurchgegangen ist, von der Oberfläche eines Films oder dem unmittelbar vor dem Film vorgesehenen Verschlußvorhang reflektiert, um das lichtaufnehmende Element 1 zu erreichen, wodurch dieses einen optischen Aus-

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gangsstrom erzeugt. Wenn der Zeitschalter 2 geschlossen ist, fließt der optische Strom über den Zeitschalter 2. Die Ausgangsspannung des Operationsverstärkers 4- ist daher gleich Null und damit niedriger als die Anschlußspannung des einstellbaren Widerstandes 7· Vom Ausgang des Vergleichers 5 wird daher ein Strom an die Basis des Transistors 9 gegeben, wodurch der den Bodenvorhang steuernde Magnet 8 erregt wird.

Wenn der Zeitschalter 2 synchron mit dem Lauf des o"beren Verschlußvorhanges geöffnet wird, integriert der Integrations-Kondensator 3 den optischen Strom. Wenn die Spannung des Kondensators die Anschlußspannung des einstellbaren Widerstandes 7 erreicht, wird der Schaltzustand des Vergleichers geändert, wodurch der den Bodenvorhang steuernde Magnet 8 aberregt wird. Das von dem Öffnen des Zeitschalters 2 "bis zum Aberregen des den Bodenvorhang steuernden Magneten 8 verstreichende Zeitintervall ist daher die Belichtungszeit für den EiIm bei einer richtigen Belichtung. Sind der optische Strom des lichtaufnehmenden Elements 1, die .Kapazität des Integrations-Kondensators J und die Anschlußspannung des einstellbaren Widerstandes 7 durch ip»C₀ und V_ß jeweils gegeben, so kann die Belichtungszeit T durch die folgende Gleichung (1) ausgedrückt werden:

^T ^{= 0}O ^{% V}S ^/:iP ⁽¹⁾

Der optische Strom ip wird durch die folgende Gleichung (2) ausgedrückt:

i_p = K₀ . B/A² (2)₉

wobei B die· Objekthelligkeit j A der Blendenwert und K₀ eine Eroportionalitätskonstante sind»

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Die Anschlußspannung V„ des einstellbaren Widerstandes 7» für eine ASA-ülmempfindlichkeit S 'eingestellt werden kann, ist durch die folgende Gleichung (3) auszudrücken:

V—
—

wobei Ky, die Proportionalitätskonstante ist.

Aus den Gleichungen (1), (2) und (3) kann daher die Belichtungszeit T in der folgenden Weise ausgedrückt werden:

0? =
wobei K₂ = C₀

Wird daher der Wert Kp geeignet gewählt, so ist der Wert 03 der Gleichung (4) die Belichtungszeit, mit der der K.lm richtig belichtet wird.

Aus der vorstehenden Beschreibung wird klar, daß mit der in Pig. 1 gezeigten Schaltung der Verschluß durch Messen des Lich tes von einem Objektiv gesteuert werden kann, das durch die Oberfläche des Ulms oder die Oberfläche des unmittelbar vor dem ülm vorgesehenen Verschluß-Bodenvorhangs reflektiert wurde. Jedoch hat die in Pig. 1 gezeigte Schaltung immer noch einen ernsten Wacht eil. Da die Entladung und die Integration des Integrations-Kondensators durch einen mechanischen Schalter veranlaßt werden, ist der Leckwiderstand des mechanischen Schalters ein verbleibendes Problem. Die physikalische Lage des mechanischen Schalters ist auf örtlichkeiten um das lichtaufnehmende Element und die Schaltungsanordnung begrenzt, so daß es unmöglich ist, einen mechanischen Schalter des !Typs zu benutzen, der für eine Steuerschaltung eines von Hand betätigten. Verschlusses üblich ist. Um diese Schwierigkeit zu.

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1Ö

beseitigen, wurde vorgeschlagen, den mechanischen Schalter durch einen Halbleiterschalter zu ersetzen. Jedoch ist diese Maßnahme nicht besonders praktisch, da der Widerstandswert des Halbleiters niedrig ist, wenn dieser gesperrt ist.

Außerdem muß, wenn das System eine Anzeigefunktion in Verbindung mit der in ELg. 1 gezeigten Schaltung ausüben soll, zusätzlich zu dem in Eig. 1 gezeigten lichtaufnehmenden Element ein weiteres lichtaufnehmendes Element für die Anzeige vorgesehen sein. Es muß daher der optische Strom des letzteren einer logarithmischen Kompression unterworfen werden, um die Anzeigefunktion auszuführen.

IDn Hinblick auf das Vorstehende ist es ein erstes Ziel der Erfindung, das reflektierte Licht positiv zu messen, das eine bemerkenswert niedrige Intensität hat, indem eine Vorspannung von im wesentlichen Hull an das licht auf nehmende Element gegeben wird, das das reflektierende Licht messen kann.

Ein zweites Ziel der Erfindung ist es, daß vor der Verschlußbetätigung der optische Strom des lichtaufnehmenden Elementes einer logarithmischen Kompression unterworf en wird und die logarithmische Eompressionsinformation für die Verschlußgeschwindigkeitsanzeige oder die Blendensteuerung benutzt wird.

Ein drittes Ziel der Erfindung ist es, dem Integrations-Kondensator zu ermöglichen, daß er den optischen Strom des lichtaufnehmenden Elementes synchron mit der Kamera-Verschlußbetätigung integrieren kann.

Ein viertes Ziel der Erfindung ist es, eine Schaltung vorzusehen, bei der der Beginn der Integration der Integrationsschaltung nicht unmittelbar durch den mechanischen Schalter beeinflußt wird, um die Wirkung des Leckwiderstandes des mecha-

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-r-

nischen Schalters zu beseitigen und auch die örtliche Beschränkung "beim Einbau des mechanischen Schalters zu beseitigen.

Diese und andere Ziele der Erfindung werden bei einer elektronischen Verschluß-Steuerschaltung mit einem Operationsver— stärker, zwischen.,dessen Eingangsanschlüsse ein lichtaufnehmendes Element geschaltet ist, durch eine logarithmische Eompressionsdiode erreicht, die mit einem Anschluß mit der Kathode des lichtaufnehmenden Elementes verbunden ist. Ein Integrations-Kondensator ist mit einem Anschluß mit der Kathode des lichtaufnehmenden Elements und mit dem anderen Anschluß zusammen mit dem übrigen Anschluß der Kompressionsdiode mit der Anode des lichtaufnehmenden Elementes über ein Widerstandsnetzwerk verbunden. Ein Zeitschalter wird synchron mit dem oberen Verschlußvorhang der Kamera betätigt. Durch die Betätigung des Zeitschalters wird der Operationsverstärker von der Verbindung mit der logarithmischen Kompressionsdiode auf den Integrations-Kondensator umgeschaltet.

Gemäß einem bevorzugten Gedanken der Erfindung weist also die elektronische Verschluß-Steuerschaltung in einer Kamera einen Operationsverstärker, ein zwischen die Eingangs anschlüsse des Operationsverstärkers geschaltetes lichtaufnehmendes Element und eine logarithmische Kompressionsdiode auf, deren einer Anschluß mit der Kathode des licht aufnehmenden Elementes verbunden ist. Die Schaltung weist außerdem einen Integrations-Kondensator auf, dessen einer Anschluß mit der Kathode des lichtaufnehmenden Elements und dessen anderer Anschluß zusammen mit dem verbleibenden Anschluß der logarithmischen Kompressionsdiode über geweilige Widerstände mit der Anode des lichtaufnehmenden Elementes verbunden ist. Ein Zeitschalter wird synchron mit dem Lauf eines oberen Verschlußvorhanges betätigt und der Ausgangsanschluß des Operationsverstärkers

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—β -

wird von einem Anschluß der logarithmischen Kompressionsdiode auf einen anderen Anschluß des Integrations-Kondensators durch Betätigung des Zeitschalters umgeschaltet.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigt:

Pig. 1 eine Schaltung, teilweise als Blockschaltbild, einer herkömmlichen elektronischen Verschlußschaltung,

Pig. 2 eine Schaltung, teilweise als Blockschaltbild, einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung und

Pig. 3 eine eine Modifikation eines in Pig. 2 gezeigten Zeitschalters 25 angebende Schaltung, die aus Halbleiterschaltern aufgebaut ist.

Eine erste bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist in Pig. 2 dargestellt. In Pig. 2 ist eine Konstantstromquelle mit dem Kollektor eines Transistors 14 verbunden. Eine Rückkopplung von dem Kollektor des Transistors 14 zu seiner Basis ist über einen Transistor 11 in Emitterfölgerschaltung mit einem Widerstand 12 vorgenommen. Die Basis eines Transistors 15 ist mit der gemeinsamen Leitung und dem Kollektor des Transistors 14 verbunden. Der Emitter des Transistors 15 ist mit einem einstellbaren Widerstand 17 verbunden, der auf eine Pilmempfindlichkeit eingestellt ist, und mit einem Operationsverstärker 18 des Spannungsfolgertyps verbunden. Der Kollektor des Transistors 15 ist mit der gemeinsamen Basis eines Dioden-verbundenen Transistors 16 und eines Transistors 19 verbunden.

Ein einstellbarer Widerstand 20 zum Einstellen der Belichtungszeit ist zwischen den Kollektor des Transistors 19 und den Ausgangsanschluß des Operationsverstärkers 18 geschaltet» Der

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Ausgang des Operationsverstärkers 18 ist mit dem nicht-invertierenden Anschluß eines Operationsverstärkers 22 mit hohem Eingangswiderstand verbunden.

Ein lichtaufnehmendes Element 21, eine logarithmische Kompressionsdiode 23» ein Widerstand 24, ein Integrations-Kondensator und ein Widerstand 27 sind zwischen die Eingangsanschlüsse des Operationsverstärkers 22 geschaltet. Mit dem Ausgangsanschluß des Operationsverstärkers 22 ist ein Anschluß c eines Zeitschalters verbunden, dessen Schaltarm vom Anschluß a zum Anschluß b synchron mit dem Lauf des oberen Verschlußvorhangs umzuschalten ist.

Ein Operationsverstärker 30 bildet einen invertierenden Verstärker mit einem Eingangswiderstand 32 und einem Rückkopplungswiderstand 29· Der nicht-invertierende Eingangsanschluß des Operationsverstärkers 30 ist mit dem Ausgangsanschluß des Operationsverstärkers 18 verbunden, während der Ausgangsanschluß des Operationsverstärkers 30 mit der Anode einer Diode 28 verbunden ist. Die Kathode der Diode 28 ist mit der Kathode des lichtaufnehmenden Elementes 21 verbunden.

Ein Transistor 33 bildet eine Emitterfolgerschaltung mit einer einstellbaren Konstantstromquelle 34·» die nach Maßgabe eines Blendenwertes eingestellt werden kann. Die Basis des Transistors 33 ist mit einem Anschluß eines Widerstandes 32 und mit dem yerbindungspunkt der logarithmischen Kompressionsdiode und dem Widerstand 24 verbunden, wobei dieser der Anschluß a des Schalters 25 ist. Ein Meßinstrument 35 ist zwischen den Verbindungspunkt eines Dioden-geschalteten Transistors 37 und einer Konstantstromquelle 36 sowie dem Emitter des Transistors 33 geschaltet.

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Der invertierende Eingangs ans chluß eines Yergleichers Ji ist mit dem Verbindungspunkt des Integrations-Kondensators 6 und dem. Viderstand 27 verbunden, wobei dieser der Anschluß Td des Schalters 25 ist, während der nicht-invertierende Eingangs anschluß mit dem Verbindungspunkt des Kollektors des Transistors 19 und des einstellbaren Widerstandes 20 verbunden ist. Der Ausgangsanschluß des Yergleichers 31 ist mit der Basis eines Transistors 39 verbunden. Der Kollektor des Transistors 39 ist mit einem Steuermagneten 38 für den Bodenvorhang verbunden. Außerdem ist eine elektrische Speisequelle 40 vorgesehen.

Die Arbeitsweise der in J¹Xg. 2 gezeigten Schaltung -wird jetzt erläutert.

Wie 2Tiivor angegeben, ist die Konstant stromquelle 13 init dem Kollektor des Transistors 14 verbunden. Eine Rückkopplung vom Kollektor des Transistors 14 ist zu seiner Basis vorgesehen. Ist daher der Stromwert der Konstant stromquelle 15 durch Ty, gegeben, so kann die Basis-Emitter-Spannung Vg-^CL·^ des Transistors 14 durch die folgende Gleichung (5) ausgedrückt werden:

= ⁿ

mit η = K«T/q,

wobei K die Boltzmann'sche Konstante, T die absolute Temperatur, q_ die Elektronenladung und Y__(i_Q) die Basis-Eoitter-Spannuag des Transistors sind, wenn der Kollektorstrom i_Q ist.

Wenn angenommen wird, daß der Widerstand 12 einen Widerstandswert ILj und der einstellbare Widerstand 17 einen Widerstandswert Eo haben, so ist die Emitterspannung Y. des Transistors 15:

^TA = ^TBE^(Q14^{) + n lQ}S V^ —(6).

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4$

Unter der Bedingung, daß der Schaltarm des Zeitschalters 25 auf den Anschluß a umgeschaltet ist, ist die logarithmische Kompressionsdiode 23 mit der Eückkopplungsschaltung des einen hohen Eingangswiderstand aufweisenden Operationsverstärkers 22 verbunden und es wird eine logarithm sehe Kompressionsspannung V_c proportional zum optischen Strom ip des lichtaufnehmenden Elementes 21 erzeugt, die durch die folgende Gleichung (7) ausgedrückt werden kann:

V₀ = η log ip/i₀ + V₂Ci₀) -—(7),

wot»ei Vj, die Durchlaßspannung der Diode mit dem Dioden-Durchlaßstrom Iq ist.

Andererseits ist, wenn der Stromwert der Konstantstromauelle 34 durch I₂ und der Stromwert der Konstantstromquelle 36 durch I^ angegeben sind, die Basis-Emitter-Spannung VrVg(Q^) des Transistors 33 "und die Basis-Emitter-Spannung Vg des {Dransistors 37 durch die folgenden Gleichungen (8) und (9) jeweils gegeben:

V₆₂(Q₃₃) = η log I₂A₀ (8)

V_H = η log I₃A₀ + V_BE(i₀) (9)

Die Meßspannung V« ist:

^VG = ^VA ⁺ ^YG - %3

Durch Einsetzen der Gleichungen (6), (7), (8) und (9) in die Gleichung (10) kann die folgende Gleichung (11) erhalten wer den:

V_G = η log (I₁ > ip< E₂A₂ · I₃ » E₁) + T₀(I₀) -■ ^ν _ΒΕ^0^

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-n-

Ist die Basis-Eaitter-Spanmirig des Transistors gleich, der Diodendurchlaßspannung mit den Stron 1q, so kann die Gleichung (11) wie folgt geschrieben werden:

V_G = η log (I₁ - i_p - R₂A₂ ·· I₃ * E₁) (12)

Venn die Vierte ip, E₂ und I₂ zu den ΑΡΞΣ-Anzeigewerten Sy und Ay der Objekthelligkeit B, der Filnienpfindlichkeit S und des Blendenwertes A in Beziehung gesetzt, so ergibt sich jeweils

-i _ τ . P^TT Γΐ^Λ

Xp — J-pQ c- » V >2J

wobei ip₀ der optische Strom des Ii ent aufnehmenden Elementes mit By = 0, Eq der Widerstandswert von E₂ nit Sy = 0 und i_ß der Stromwert von Ip bei A^. = 0 sind, so daß dann Vp durch die folgende Gleichung (16) ausgedrückt werden kann:

η log 2 + T_Y η log 2 (16)

wobei K₃ = η log (I^ - i_pQ ·. ₅

Τγ ist der APEK-Anzeigewert der Belichtungszeit 2.

Die Spannung V^ ist daher proportional zu dem APEX-Anzeigewert der Belichtungszeit T und die Belichtungszeit kann durch das Meßinstrument 35 angezeigt werden.

Venn der YerscKLußausloseknopf heruntergedrückt wird, wird der Spiegel nach oben geschwenkt und die Blenden-Abblendeinstellung durchgeführt. Danach wird der Schalt arm des Zeitschalters

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von Anschluß a auf den Anschluß b synchron nit den lauf des oberen Verschlußvorhangs umgeschaltet. Der Integrations-Kondensator 26 wird daher mit der Rückkopplungs schaltung verbunden, d.h. in diese aufgenommen, um die Integration des optischen Stroms des licht aufnehmenden Elementes 21 durchzuführen. Wenn der Schaltam des Zeitschalters 25 mit dem Anschluß a verbunden gehalten wird, ist die Spannung des Integrations-Kondensators gleich ITuIl. Ist daher die Kapazität des Integrations-Eondensators 25 gleich C₁, so ergibt sich die Integrationsspannung Vj. zu:

V₀ = 1/C₁/¹ i_pd£D (17)

Andererseits kann die Spannung V-, über dem einstellbaren Widerstand 20 durch die folgende Gleichung (18) ausgedrückt werden:

wobei S-. der Widerstandsv/ert des Widerstandes 20 ist.

Wenn V-. = V„ ist, ändert sich der Ausgangspegel des Vergleichers von einen hohen Pegel auf einen niedrigen Pegel, wodurch. die Erregung des Steuermagnet en 33 für den Bodenvorhang unterbrochen vrLrd. Das Zeitintervall oder die Belichtungszeit 2q, die von der Betätigung des Zeitschalters 25 Ms zur Aberregung des Steuermagneten 33 für den Bodenvorhang verstreicht, ist:

T₀ = E^ * A²/S ν Β (19)

wobei K₄ = C₁ » V_A/S₀ » E_Q - IT

bei dem If die Proportionalitätskonstante (=0,30) ist.

Wird daher der Wert geeignet bestimmt, so ist der Wert 2q in der Gleichung (19) die Belichtungszeit, mit der eine richtige Belichtung des Eil ns durchzuführen ist.

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Vt- -

4%

Die Arbeitsweise des Operationsverstärkers 30, der Widerstände 29 "und 32 vend, der Diode 23 wird jetzt erläutert.

Wenn der Schaltarm des Zeitschalters 25 mit den Anschluß a verbunden ist, hat die logarithmische Kompressionsdiode 23 eine Ladung von C- * V_n, wobei C- die Anschlußkapazität der logarithmischen Kompressionsdiode ist. Wird der Schaltarm des Zeitschalters 25 auf den Anschluß b umgeschaltet, so wird die Ladung der Diode 23 auf den Integrations-Kondensator 26 übertragen. Daher ist die Klemmenspannung des Integrations

Kondensators 26 plötzlich vergrößert, soviel wie V_n =>-—3— V~

C was einen Fehler in der Belichtungszeit "bewirkt. 1

Um dieses Phänomen zu verhindern, sind der Operationsverstärker 30, die Widerstände 29 "und 32 und die Diode 28 vorgesehen. Wenn der Widerstandswert des Widerstandes 32 gleich dem des Widerstandes 29 ist, so wird die Spannung Y_x, zwischen dem Ausgangsanschluß des Operationsverstärkers 30 xmd der Kathode der logarithmischen Kompressionsdiode 23 -Vq (Vp = -Υ und die Ladung der Diode 23 ist -C-,- ^v V_n, wobei C-^₁ die Anschlußkapazität der Diode 23 ist. Wenn der Schaltam des Zeitschalters 25 auf den Anschluß b umgeschaltet wird, wird die zuvor beschriebene Ladung an den Integrations-Kondensator 26 gegeben. Daher kann die Klemmenspannung Vj. des Integrations-Kondensators durch die folgende Gleichung (20) ausgedrückt werden:

u_D= -^_.V_C- -^- Y₀ (20)

Da C- = G.^ ist, gilt V^ = 0. Der Fehler der Belichtungszeit infolge der Verbindungskapazität C^ der logarithm sehen Kom-

J
pressionsdiode kann daher beseitigt werden.

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In Fig. 3 ist ein Beispiel des in Fig. 2 gezeigten Zeitschalters durch Halbleiterschalter gebildet. In Fig. 3 sind der Emitter a eines Transistors 50, und der Emitter b eines Transistors 41 zusammen mit dem gemeinsamen Verbindungspunkt c von Widerständen 42 und 48 mit dem Zeitschalter 25 in Fig. 2 jeweils verbunden. Der gemeinsame Verbindungspunkt c ist mit der Basis der Transistoren 41 und 50 über die Widerstände 42 und 48 verbunden. Ein Zeitschalter 47 wird geschlossen gehalten und wird synchron mit dem Lauf des oberen Verschlußvorhangs geöffnet. Die in Fig. 3 gezeigte Schaltung arbeitet daher mit Hilfe der Arbeitsweise des Zeitschalters 47 in einer analogen Weise zu dem Zeitschalter 25·

Wenn der Zeitschalter 47 geschlossen ist, ist der Transistor 45 gesperrt, während ein Transistor 43 leitend ist. Der Transistor 41 wird daher in Sperrichtung vorgespannt und der Anschluß b befindet sich im offenen Schaltzustand. Andererseits ist ein Transistor 49 gesperrt und der Ausgang des Operationsverstärkers 22 (Fig. 2) wird über einen Widerstand 48 und den Transistor 50 an den Anschluß a gegeben.

Wenn der Zeitschalter 47 geöffnet ist, wird der Transistor gesperrt, während der Transistor 49 leitend geschaltet wird. Der Anschluß a wird daher in seinen offenen Schaltzustand gebracht und das Ausgangssignal des Operationsverstärkers wird an einen Widerstand 42 und den Transistor 41 über den Anschluß b gegeben.

Aus der vorstehenden Beschreibung wird klar, daß der Umschalt-Zeitschalter 25 in Fig. 2 durch den Ein-Aus-Zeitschalter in Fig. 3 ersetzt werden kann.

Bei dem in Fig. 2 gezeigten Ausführungsbeispiel wird die Anzeige der Belichtungszeit durch die Arbeitsweise der logaritmischen Kompressionsspannung des optischen Stroms des lichtauf-

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nehmenden Elementes, den Blendenwert und die Filmempfindlichkeit ausgeführt. Es ist jedoch auch möglich, wie "bei dieser Anwendung gezeigt ist, das erfindungsgemäße technische Konzept für die Steuerung der Blende aufgrund der Arbeitsweise der logarithmischen Kompressionsspannung, der Belichtungszeit und der ELlmempfindlichkeit anzuwenden.

Wie zuvor "beschrieben wurde, ist erfindungsgemäß das lichtaufnehmende Element zwischen die Eingangs anschlüsse des Operationsverstärkers und einen Anschluß der logarithmischen Kompressionsdiode geschaltet. Ein Anschluß des Integrations-Kondensators ist auch mit der Kathode des lichtaufnehmenden Elements verbunden, während der andere Anschluß der logarithmischen Kompressionsdiode und des Integrations-Kondensators über jeweilige Widerstände mit der Anode des lichtaufnehmenden Elements verbunden sind. Der Ausgang des Operationsverstärkers wird von dem anderen Anschluß der logarithmischen Kompressionsdiode auf den anderen Anschluß des Integrations-Kondensators durch den Zeitschalter umgeschaltet, der synchron mit dem Lauf des oberen Verschlußvorhangs betätigt wird. Die erfindungsgemäße elektronische Verschluß-Steuerschaltung hat daher die folgenden Eigenschaften:

(1) Da annähernd eine Vorspannung von Hull an das licht aufnehmende Element gegeben werden kann, kann reflektiertes Licht selbst bei niedrigem Pegel positiv gemessen werden.

(2) Vor der Verschlußbetätigung in der Kamera kann der optische Strom des lichtaufnehmenden Elements einer logarithmischen Kompression unterworfen werden, wodurch eine Anzeige der Verschlußgeschwindigkeit oder eine Steuerung der Blende mit Hilfe der sich ergebenden logarithmischen Kompressionsinformation erhalten werden kann.

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(3) Eine Yerschlußsteuerung kann durch Integrieren des optischen Stroms bei dem zuvor beschriebenen licht aufnehmenden Element synchron mit der Yerschlußbetätigung in der Kamera erreicht werden.

(4-) Der Beginn der Integration und die Rückstellung des Integrations-Kondensators kann mit Hilfe einer Schaltung erreicht werden, die nicht durch den Leckwiderstand des mechanischen Schalters, noch unmittelbar durch den mechanischen Schalter beeinflußt wird. Der Montageplatz für den mechanischen Schalter ist daher nicht beschränkt.

Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich für den !Fachmann sofort. Auch weitere Änderungen oder Modifikationen ergeben sich ohne weiteres, ohne daß durch diese jedoch der allgemeine Erfindungsgedanke verlassen wird.

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Claims

P^T?NT/.NWALTE A. GRÜNECKER

H. KINKELDEY

W. STOCKMAIR

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K. SCHUMANN

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P. H. JAKOB

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G. BEZOLD

DR RER NAT- DIPU-CHEM.

ABATTI KOGAKU KOGYO KABUSHIKI KAISER München

MAXIMILIANSTRASSE

Uo. 36-9» Maeno-cho 2-chame,

Itabashi-ku, Tokyo/Japan 20. Sept. 19?8

Patentansprüche

rl 2 Steuerschaltung für eine einen Verschlußmechanismus aufweisende Kamera, gekennzeichnet durch

a) einen ersten, ein Paar von Eingangs anschluss en und einen Ausgangsanschluß aufweisenden Operationsverstärker (22),

b) ein zwischen die Eingangsanschlüsse des Verstärkers (22) geschaltetes licht aufnehmendes Element (21), das eine Anode und eine Kathode hat,

c) eine logarithmische Kompressionsdiode (23) mit ersten und zweiten Anschlüssen, wobei der erste Anschluß mit der Kathode des lichtaufnehmenden Elements (21) verbunden ist,

d)einen erste und zweite Anschlüsse aufweisenden Integrations-Kondensator (26), dessen erster Anschluß mit der Kathode des lichtaufnehmenden Elements (21) verbunden ist, wobei der zweite Anschluß sowohl des Kondensators (26) als auch der Kompressionsdiode (23) mit der Anode des lichtaufnehmenden Elements (21) verbunden ist, und

e) eine Zeitschalter-Einrichtung (25, E¹Ig. 3)» die synchron mit dem Verschlußmechanismus betreibbar ist, um den Ausgangsanschluß des ersten Operationsverstärkers (22) ent-

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weder mit dem zweiten Anschluß der Kompressionsdiode (23) oder dem zweiten Anschluß des .Kondensators (26) zu verbinden.
2. Schaltung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch

f) einen zweiten Operationsverstärker (30), der einen Inversionsverstärker bildet, dessen nicht-invertierender Eingang mit der Anode des licht aufnehmenden Elements (21) und dessen invertierender Eingang mit dem zweiten Anschluß der Kompressionsdiode (23) verbunden sind, während der Ausgang des zweiten Operationsverstärkers (30) mit der Kathode des licht aufnehmenden Elements (21) verbunden ist.
3· Steuerschaltung nach Anspruch 1 oder 2,. dadurch gekennzeichnet , daß der Aus gangs anschluß des ersten Operationsverstärkers (22) mit dem zweiten Anschluß der logarithmischen Kompressionsdiode (23) verbunden ist, wobei die Verschlußgeschwindigkeits-Anzeige des Verschlußmechanismus durch Berechnung einer Spannung zwischen der Anode des lichtaufnehmenden Elements (21) und des zweiten Anschlusses der logarithmischen Kompressionsdiode (23) und einer logarithmischen Kompressions spannung erhalten wird, die einer Eilmempfindlichkeit und einem gegebenen Blendenwert entspricht.
4. Steuerschaltung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß der Ausgangsanschluß des ersten Operationsverstärkers (22) mit dem zweiten Anschluß der logarithmischen Kompressionsdiode (23) verbunden ist, wobei die Verschluß-Geschwindigkeitsanzeige des Verschluß-, mechanismus durch Berechnung einer Spannung zwischen der Anode des lichtaufnehmenden Elements (21) und des zweiten Anschlusses der logarithmischen Kompressionsdiode (23) und einer logarithmischen Kompressionsspannung erhalten wird,

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die einer Mlmempfindlichkeit "und einer gegebenen Verschlußgeschwindigkeit entspricht.
5. Steuerschaltung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß der Ausgangsanschluß des ersten Operationsverstärkers (22) mit dem zweiten Anschluß des Integrations-Kondensators (26) verbunden ist, wobei die Verschlußgeschwindigkeit durch Vergleich einer Spannung zwischen der Anode des lichtaufnehmenden Elements (21) und des zweiten Anschlusses des Integrations-Kondensators (26) mit einer Spannung gesteuert wird, die einer gegebenen IPiImempfindlichkeit entspricht.
6. Steuerschaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 5> dadurch gekennzeichnet, daß der Zeitschalter (25, K-g. 3) synchron mit dem Lauf eines oberen Verschlußvorhangs des Verschlußmechanismus betätigbar ist.
7- Steuerschaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß Widerstände (24) jeweils zwischen die zweiten Anschlüsse des Kondensators (26) und der Kompressionsdiode (25) und die Anode des lichtaufnehmenden Elements (21) geschaltet sind.
8. Steuerschaltung nach einem der Ansprüche 2 bis 7» gekennzeichnet durch eine zwischen den Ausgang des zweiten Operationsverstärkers (30) und die Kathode des lichtaufnehmenden Elements (21) geschaltete Diode (28).

9· Steuerschaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 8,. dadurch gekennzeichnet , daß der Zeitschalter (j?ig. 3) eine Anordnung von Halbleiter-Schaltelementen (4-1,43,4-5,49,50) aufweist.

Ö09813/1037

ΊΟ. St euer schalirung nach Anspruch 9₅ dadurch gekennzeichnet , daß die Anordnung von HaTbleiter-Schaltelementen (41,43,45»4-9 »50) einen ersten und zweiten Transistor (41,50), deren jeweilige Emitter Schalterpunkte (a,b) bilden, um wahlweise den ersten Operationsverstärker (22) umzuschalten, eine einen gemeinsamen Schalterpunkt (c) bildende Widerstandsanordnung (42,44,45,48),' einen Zeitschalter (47), der synchron mit dem Verschlußmechanismus zu betätigen ist, und eine Einrichtung (43,45,49) aufweist, die den ersten und den zweiten Transistor (41,50) mit dem Zeitschalter (47) koppelt, um wahlweise die ersten und zweiten Transistoren vorzuspannen und damit die Schalterpunkte (a,b,c) zu öffnen oder zu schließen.

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